路桥施工中桩基加固技术研究

摘要：随着社会经济的快速发展，车辆保有量不断增加，公路运输面临的压力越来越大。对此，应充分保证路桥质量，促进交通的安全顺利运行。现分析桃花沟大桥桩基施工中存在的问题，有针对性地提出了相关的解决措施，以期为此后的路桥施工提供更多的借鉴依据。

关键词：路桥施工;桩基;加固技术

0    引言

路桥施工过程中桩基施工质量直接影响着整项公路工程的质量水平，完善的加固设计可以有效避免公路此后在使用中发生问题。当前路桥路基经常出现沉陷问题，严重影响了车辆运行的安全性。相关工作人员应充分重视桩基加固工作，采用合理措施，切实消除安全隐患。

1    路桥工程概况

桃花沟大桥位于山西静乐丰润至兴县黑峪口高速公路工程第TJ1合同段，时速设计为80 km/h，设计荷载等级为公路Ⅰ级。整个桥梁长度为608 m，宽度为25.5 m，最大墩高65 m（含盖梁），上部桥身结构采用15 m×40 m先简支后连续预应力混凝土T梁，下部采用柱式桥墩，采用灌注桩基础，且本桥平面位于R=1 250 m的左偏圆曲线上。

2    桃花沟大桥地质情况及存在的问题

2.1    桃花沟大桥地质情况

桥体位于剥蚀堆积黄土丘陵区、剥蚀侵蚀低中山区，地形存在较大起伏，且桥址地层为种植土、第四系全更新统粉土、第四系上更新统粉土、第三系静乐组冲洪积粉质黏土等。本路桥项目属于长期稳定地块，地下水为地四系松散岩类空隙水及基岩裂隙水，路桥整个钻探期间并未发现稳定地下水。同时，桥位区岩土为湿陷性黄土和膨胀土，两侧桥台处两层粉土属Ⅲ级自重湿陷性黄土。

2.2    路桥桩基施工中存在的问题

由当前我国路桥桩基施工情况可知，桩基施工中依然存在较多问题：一是桩基基础并不牢固，较易出现沉陷问题;二是灌注桩施工也存在明显缺陷。作为路桥施工中最为常见的施工方式，灌注桩会导致桩基工程出现气孔及混凝土疏松问题，甚至在浇筑期间，桩身混凝土还会出现离析现象，导致气体混入，出现气孔与砂眼问题。同时，桩底不严密也是常见现象，浇筑至桩基顶部时，如超压力不够大，就会混入一定量泥浆，此时若桩底部无法达到标准的密实度，或桩基质量达不到相关要求，混凝土浇筑期间则极易出现卡管问题，甚至还会导致导管进水。施工期间部分工作人员没有严格控制灌注时间，以致首批混凝土出现凝固，影响了自身的流动性，在灌注混凝土时，灌注中部位置极易发生坍塌问题，甚至两层混凝土还会存在泥渣，出现断桩问题。除此之外，部分施工企业更为关注桩基加固的现场施工，没有做好沉渣的清理工作，很容易导致桩基沉降问题。当桩基沉降时，上部连续梁若未开裂，此时需要进行加固，提高桩基的承载力，避免进一步下沉。期间还应注重桩基的设计工作，一旦设计体系不合理，则会导致同一连续梁存在多种形式的桩基，不均匀问题会导致梁体产生次应力，导致沉降。

3    路桥桩基加固施工技术

3.1    微型桩加固技术

路桥桩基施工期间的钻孔施工需要借助地质钻机设备，在钻孔时，施工人员应全面调查分析路桥桩基的实际情况，分析其所在位置与地质特点，在结合各种因素的基础上选择合理的钻孔操作模式。基桩施工期间一般采用干成孔与循环泥浆臂成孔方法，这两种成孔方式存在较大差异：干成孔方式需要花费较大人力，需要施工人员及时清洁孔内杂质，保证清洁性，且在完成清孔工作后还应在孔中灌注泥浆与钢材;循环泥浆成孔需要施工人员严格按照操作流程施工，且其对钻孔深度有严格要求，施工人员应合理控制钻孔深度，在达到要求后处理孔内杂质。路桥桩基施工期间，当钻孔孔径较小时，需要采用单根钢筋，而当孔径较大时，则应采用钢筋笼。在压力灌浆前，应在桩基孔中放入一定量碎石，并灌注一定的水泥浆、纯水泥，在保证施工质量的基础上，完成路桥桩基的加固工作。当灌浆施工期间需要采用套管时，施工人员应在拔管时施加一定力度，溢满浆液，且施加的注浆压力保持在0.3～0.5 MPa。

3.2    路桥施工其他加固技术

微型桩加固技术属于路桥施工中最为常用的加固方法，这期间还会采用其他加固技术，比如放线、钻孔、放钢筋等。实际操作时，施工人员应利用钻机打出圆形空股，利用吊车吊起钢轨，在人工配合下在钻孔中正确插入钢轨，完成插孔工作后，施工人员还应将矿细石灌砼注轨，保证钻孔之间不存在缝隙。为了保证灌注砼的质量水平，施工人员应做好密度的检查工作，必要时还应使用适量的减水剂、粉煤灰等。同时，还应合理控制钢轨之间的距离，使其保持在0.3 m左右。为避免钢轨下沉，施工人员应将钢轨制作为锋利形狀。在钢轨桩施工期间，施工人员应全面实验，在桥墩周围进行钻试桩工作，根据出现的问题总结经验，保证钢轨施工在预定时间内完成。在顺利完成钢轨桩施工后，施工人员应在钢轨上部利用钢板焊接联系梁，打造出一个钢轨排桩，以切实提高抗倾水平，之后再利用人工开挖方法制作矩形孔，保证深度为3 m左右。焊接时应采用钢筋，利用木片堵住钢轨之间相互联系的空隙部位，将钢筋压在木片上，完成钢轨的焊接工作，以充分保证桥墩基础不会露出钢轨，确保路桥质量。在开挖矩形孔时，施工人员还应利用钢板与钢筋制作钢模型，以免四周土体出现坍塌问题。在完成钢筋的焊接后，应利用吊车合理放置模型，保证土体的稳定性。在顺利完成焊接、挖掘等工作后，放下钢筋笼，利用模板遮挡平行面，并进行灌注砼工作，为了保证强度，可添加适量的早强剂。

3.3    加固方案

与施工单位进行全方位协调，采用如下加固方案：

一是对结构进行加固。主要加固墩台，取消钢板改为木模板，且控制加固体顶标高为90 m，两侧设置石笼挡墙，保证挡墙顶部不低于93 m。

二是管桥基础加固方案。将块石堆石体过流堰设置于管桥路基位置，将干砌块石铺盖于过水堰上下游，下游护体根据全断面过流堰设计，满足冲刷个体重量的稳定要求。此工程中上下游水位差为2 m，单宽流量为3 m3/s，砌护覆盖体长度为30 m，且砌护块体的稳定重量要求如表1所示。

护面体为铅丝笼装块石，采用1.2 m×1.2 m×1.0 m规格的铅丝笼，在河床底表面铺设土工布，充分减小细粒料的流失量。

三是上下游护脚。在加固体的上下游设置护脚，在河床表面铺设土工布，并在土工布上铺设格栅，以充分保护土工布。工程中的支架基础桩与拉梁均被冲刷裸露，因此应重新增设桩顶承台，设置南侧承台标高为90.8 m，承台顶标高为92.8 m;北侧承台底标高为88.8 m，承台顶标高为92.8 m。

3.4    桩基施工工艺

一是进行基槽开挖，在加固范围内根据设计要求进行人工挖孔，回填平整河床。

二是根据设计要求完成钻孔工作，并进行钢筋笼施工，确保桩基钢筋深入承台1.2 m。钢筋笼主要为挡墙与铅丝石笼的护面体，应保证钢筋直径不小于10 mm，且钢筋笼摆放整齐。之后再填放石块，根据要求充填紧密，最后在表面涂抹比例为1：2的水泥砂浆。空心板应选择等级为C25的混凝土材料，水泥采用硅酸盐水泥，模板采用复合钢材料。

三是根据路桥要求完成土工材料的铺设工作，确保土工材料物理特性、渗透性等符合设计要求。

4    结语

当前，我国路桥桩基施工质量已经得到明显提升，但依然存在亟待完善之處。路桥桩基施工问题直接影响着整个公路工程的施工质量，决定着施工企业的经济效益。鉴于此，相关企业应合理采用桩基加固技术，结合施工实际情况不断完善，确保桩基施工顺利进行，提高公路工程质量水准。

[参考文献]

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[2] 陈大忠.桩基加固技术在路桥施工中的运用研究[J].工程技术研究，2019，4（1）：100-101.

[3] 吕耀宗.路桥施工中桩基加固技术探讨[J].工程技术研究，2016（8）：68.

收稿日期：2020-02-18

作者简介：冯爱花（1984—），女，山西吉县人，工程师，从事工程监理工作。